[發明專利]薄膜晶體管、顯示面板和薄膜晶體管的制造方法

有效

• 申請號: 201280019248.1
• 申請日: 2012-04-12
• 公開（公告）號: CN103477441A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 守口正生;神崎庸輔;高西雄大;楠見崇嗣
• 申請（專利權）人: 夏普株式會社
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;G02F1/1368;H01L21/28;H01L21/336;H01L29/417
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及薄膜晶體管、顯示面板和薄膜晶體管的制造方法，特別是涉及使用了包含氧化物半導體的半導體層的薄膜晶體管、設置有該薄膜晶體管的顯示面板和該薄膜晶體管的制造方法。

背景技術

近年來，構成液晶顯示面板等的薄膜晶體管基板中，作為各子像素中的開關元件，提出了使用包含氧化物半導體的半導體層(以下，也稱為“氧化物半導體層”)且具有高遷移率、高可靠性和低截止電流等良好特性的TFT，來代替包含非晶硅的半導體層的現有的薄膜晶體管(Thin?Film?Transistor，以下也稱為“TFT”)，其中，子像素為圖像的最小單位。

例如，專利文獻1中，記載了在具備形成于基板上的柵極電極、以覆蓋柵極電極的方式設置的柵極絕緣膜、在柵極絕緣膜上以與柵極電極重疊的方式設置并且具有溝道區域、源極區域和漏極區域的氧化物半導體層、設置于氧化物半導體層的源極區域和漏極區域上的鈦層、以及在氧化物半導體層的源極區域和漏極區域隔著鈦層分別連接的銅制的源極電極和漏極電極的TFT中，由于配置在氧化物半導體層與源極電極以及漏極電極之間的鈦層，氧化物半導體層與源極電極以及漏極電極的接觸電阻降低。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：美國專利申請公開第2010／0176394號說明書

發明內容

發明所要解決的技術問題

但是，在使用氧化物半導體層的TFT中，分別將氧化物半導體層與源極電極以及漏極電極連接時，由于在氧化物半導體層與源極電極以及漏極電極之間產生的比較高的接觸電阻，導通電流容易變低，因此，例如，提出了如下方案：如專利文獻1所述，在氧化物半導體層與源極電極以及漏極電極之間設置還原性高于氧化物半導體層的鈦等金屬層，由此，從與金屬層接觸的氧化物半導體層除去氧，使氧化物半導體層與源極電極以及漏極電極連接的部分導電化。

這里，如上所述，如果在氧化物半導體層與源極電極以及漏極電極之間設置還原性高的金屬層，則在與還原性高的金屬層接觸的氧化物半導體層的連接部分形成導電化的導電區域，因此能夠使氧化物半導體層與源極電極以及漏極電極之間的接觸電阻降低，但是，例如，有可能由于后續工序的加熱處理，導電區域向氧化物半導體層內擴散，由此，氧化物半導體層整體導電化。變成這樣時，成為源極電極和漏極電極短路的狀態，因此，導致設置于各子像素的TFT不能作為開關元件發揮作用。

本發明是鑒于這些問題作出的，其目的在于，降低包含氧化物半導體的半導體層與源極電極以及漏極電極的接觸電阻，并且抑制源極電極和漏極電極的短路。

解決技術問題的技術方案

為了實現上述的目的，本發明對半導體層設置與還原性高的金屬層接觸的導電區域以及抑制該導電區域對溝道區域的擴散的擴散抑制部。

具體而言，本發明的薄膜晶體管具備：設置于基板的柵極電極；以覆蓋上述柵極電極的方式設置的柵極絕緣膜；設置在上述柵極絕緣膜上、以與上述柵極電極重疊的方式配置有溝道區域的包含氧化物半導體的半導體層；隔著還原性高于該半導體層的金屬層設置于上述半導體層、以夾著上述溝道區域地相互分離的方式配置的源極電極和漏極電極；設置于上述半導體層、與上述金屬層接觸而被還原的導電區域；和設置于上述半導體層、用于抑制上述導電區域對上述溝道區域的擴散的擴散抑制部。

根據上述結構，在包含氧化物半導體的半導體層與源極電極以及漏極電極之間設置還原性高于半導體層的金屬層，在半導體層設置通過與金屬層接觸而被還原的導電區域，因此，半導體層與源極電極以及漏極電極的接觸電阻降低。另外，由于在半導體層設置有用于抑制導電區域向溝道區域的擴散的擴散抑制部，半導體層的溝道區域的導電化被抑制，源極電極和漏極電極的短路被抑制。因此，通過在半導體層設置有導電區域和擴散抑制部，能夠降低包含氧化物半導體的半導體層與源極電極以及漏極電極的接觸電阻，并且抑制源極電極和漏極電極的短路。

可以為：上述擴散抑制部以抑制上述半導體層與上述金屬層的接觸面積的方式構成。

根據上述結構，擴散抑制部以抑制半導體層與金屬層的接觸面積的方式構成，因此，半導體層與金屬層的界面中的不必要的氧化還原反應被抑制。由此，導電區域在半導體層中的過度形成被抑制，因此，例如，即使為了提高半導體層的特性而在后續工序的退火工序中進行加熱，半導體層中導電區域向溝道區域的擴散也被抑制。